JPH0734482B2 - Optically coupled semiconductor relay device - Google Patents

Optically coupled semiconductor relay device

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JPH0734482B2
JPH0734482B2 JP10825087A JP10825087A JPH0734482B2 JP H0734482 B2 JPH0734482 B2 JP H0734482B2 JP 10825087 A JP10825087 A JP 10825087A JP 10825087 A JP10825087 A JP 10825087A JP H0734482 B2 JPH0734482 B2 JP H0734482B2
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photodiode
light receiving
effect transistor
semiconductor
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一雅 鬼追
利明 宮嶋
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体リレー装置に関し、さらに詳しくは、
点滅動作を行う発光部とこの発光部の点滅動作に基づい
てスイッチング動作を行う受光部とを含み、これら発光
部と受光部とが絶縁分離され、かつ光学的に結合された
半導体リレー装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor relay device, and more specifically,
The present invention relates to a semiconductor relay device including a light emitting unit that performs a blinking operation and a light receiving unit that performs a switching operation based on the blinking operation of the light emitting unit, the light emitting unit and the light receiving unit being electrically isolated and optically coupled.

従来技術 近年、駆動装置を有する機械などの動作はコンピュータ
などによって制御されることが多い。一般に、コンピュ
ータの制御回路は、約5V程度の直流電圧で動作するのに
対し、前記駆動装置を有する機械などは、たとえば100V
の商用交流電圧で動作するものがある。このように異な
る動作電圧を有する2つの回路間における信号の授受
は、電気的に絶縁分離された状態で行う必要がある。し
たがってこのような場合には、たとえば電磁リレー装置
や光学的に結合された半導体リレー装置などが用いられ
る。
2. Description of the Related Art In recent years, the operation of a machine having a drive device is often controlled by a computer. In general, a control circuit of a computer operates with a DC voltage of about 5V, whereas a machine having the driving device has, for example, 100V.
There are some that operate with commercial AC voltage. As described above, transmission and reception of signals between two circuits having different operating voltages must be performed in an electrically isolated state. Therefore, in such a case, for example, an electromagnetic relay device or an optically coupled semiconductor relay device is used.

電磁リレー装置においては、2つの回路間がコイルによ
って磁気的に結合されており、機械的動作を伴ってリレ
ー動作を行う。したがって電磁リレー装置は、機械的な
疲労などによって常に良好な状態で動作するとは限ら
ず、その寿命には限界があり、しかも装置自体が大形で
ある。また近年、前記電磁リレー装置に代えて小形かつ
軽量で長寿命の固体リレー素子が普及しつつある。たと
えばSSR(Solid State Relay)と称される固体リレー素
子では、大きな電力利得を得ることができるが、交流用
と直流用とは区別して使用しなければならず、使い勝手
が悪い。
In the electromagnetic relay device, the two circuits are magnetically coupled by a coil and perform a relay operation with a mechanical operation. Therefore, the electromagnetic relay device does not always operate in a good state due to mechanical fatigue and the like, and has a limited life, and the device itself is large. Further, in recent years, small-sized, lightweight, long-life solid-state relay elements are becoming popular in place of the electromagnetic relay device. For example, a solid state relay element called SSR (Solid State Relay) can obtain a large power gain, but it must be used separately for AC and DC, which is inconvenient.

これに対して内部にMOS型FET(金属−酸化膜−半導体型
電界効果トランジスタ、以下、トランジスタと称する)
を有する光結合型の固体リレー素子では、高絶縁分離
性、大電力利得を有し、交流/直流共用であり、かつ長
寿命である。このような光結合型固体リレー素子は、大
略的には発光部と受光部とから成り、発光部には発光ダ
イオード(LED)が配設され、受光部にはホトダイオー
ドおよび前記トランジスタが配設される。このような構
成を有する光結合型固体リレー素子においては、前記発
光ダイオードで発生された光を、受光部のホトダイオー
ドが受光して光電変換を行い、その出力に基づいて前記
トランジスタが駆動される。
On the other hand, a MOS type FET (metal-oxide film-semiconductor type field effect transistor, hereinafter referred to as transistor) is provided inside.
In the optical coupling type solid state relay element having the above, it has a high insulation separation property, a large power gain, is used for both AC and DC, and has a long life. Such an optical coupling type solid state relay element is roughly composed of a light emitting portion and a light receiving portion, a light emitting portion is provided with a light emitting diode (LED), and a light receiving portion is provided with a photodiode and the transistor. It In the optical coupling type solid-state relay element having such a configuration, the light generated by the light emitting diode is received by the photodiode of the light receiving section to perform photoelectric conversion, and the transistor is driven based on the output thereof.

第26図は、典型的な先行技術である光学結合型固体リレ
ー素子の受光部101の構成を示す断面図である。受光部1
01は、複数のホトダイオード103を有する受光素子104
と、トランジスタ105とを含み、これら受光素子104およ
びトランジスタ105は、支持基板102上に配設される。受
光素子104は、シリコン基板106上に前記複数のホトダイ
オード103が配設され、これら複数のホトダイオード103
は金属配線107を介して相互に接続されている。
FIG. 26 is a sectional view showing a structure of a light receiving portion 101 of a typical prior art optical coupling type solid state relay element. Receiver 1
01 is a light receiving element 104 having a plurality of photodiodes 103
And a transistor 105, and the light receiving element 104 and the transistor 105 are arranged on the support substrate 102. In the light receiving element 104, the plurality of photodiodes 103 are arranged on the silicon substrate 106, and the plurality of photodiodes 103 are arranged.
Are connected to each other via metal wiring 107.

相互に接続されたホトダイオード103の一端部は、リー
ド線109を介して前記トランジスタ105のゲート電極108
に接続され、他端部は外部リード線110を介して外部に
導出される。一方、前記トランジスタ105の2つのドレ
イン領域111,112は、2本のリード線113,114を介して受
光部101の出力端子に出力される。
One ends of the photodiodes 103 connected to each other are connected to a gate electrode 108 of the transistor 105 via a lead wire 109.
, And the other end is led to the outside through an external lead wire 110. On the other hand, the two drain regions 111 and 112 of the transistor 105 are output to the output terminal of the light receiving unit 101 via the two lead wires 113 and 114.

発明が解決すべき問題点 前記受光部101においては、受光素子104を形成するチッ
プとダイオード105を形成するチップとが、前記支持基
板102上にそれぞれ別個に配設され、相互にリード線109
を介して接続されている。このため、受光部101が大形
化してしまう。また、発光部で発生される光は、ホトダ
イオード103のみに効率よく照射されるようにしなけれ
ばならない。しかしながらこの受光部101においては、
ホトダイオード103と並列にトランジスタ105が配設され
ているために、このトランジスタ105に前記光が照射し
てしまい、トランジスタ105に悪影響を及ぼす。
Problems to be Solved by the Invention In the light receiving unit 101, the chip forming the light receiving element 104 and the chip forming the diode 105 are separately disposed on the supporting substrate 102, and lead wires 109 are mutually provided.
Connected through. Therefore, the light receiving unit 101 becomes large. In addition, the light generated by the light emitting unit must be efficiently applied only to the photodiode 103. However, in this light receiving unit 101,
Since the transistor 105 is arranged in parallel with the photodiode 103, the transistor 105 is irradiated with the light, which adversely affects the transistor 105.

さらに、該固体リレー素子の電流容量を大きく設定する
ためには、前記トランジスタ105の入力容量を大きく設
定しなければならず、このためにはトランジスタ105の
受光部101に占める面積を大きくしなければならない。
Furthermore, in order to set the current capacity of the solid-state relay element large, the input capacity of the transistor 105 must be set large, and for this purpose, the area occupied by the light receiving portion 101 of the transistor 105 must be large. I won't.

一方、トランジスタ105の入力容量を大きく設定しよう
とすると、前記各ホトダイオード103の出力電圧が0.5V
程度であるので、応答性を低下させずに前記トランジス
タ105を駆動するためには、ホトダイオード103を複数個
接続しなければならず、ホトダイオード103の占める面
積も大きくしなければならない。したがって第26図に示
される受光部101を含む光結合型固体リレー素子では、
電流容量を大きく設定しようとすれば、小形であるとい
う本来の特徴が損なわれ、近年、小形化が進んだ電磁リ
レー装置と比較しても大差がなくなってしまう。
On the other hand, if the input capacitance of the transistor 105 is set to a large value, the output voltage of each photodiode 103 will be 0.5V.
Therefore, in order to drive the transistor 105 without lowering the responsiveness, a plurality of photodiodes 103 must be connected and the area occupied by the photodiodes 103 must be increased. Therefore, in the optical coupling type solid state relay element including the light receiving section 101 shown in FIG.
If an attempt is made to set a large current capacity, the original characteristic of being small is lost, and even if compared with an electromagnetic relay device that has become smaller in size in recent years, there is almost no difference.

本発明の目的は、前述の問題点を解決し、格段に小形化
され、かつ比較的大きな電流を導通/遮断制御すること
ができる光学結合型半導体リレー装置を提供することで
ある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to provide an optical coupling type semiconductor relay device which is remarkably downsized and which can control conduction / cutoff of a relatively large current.

問題点を解決するための手段 本発明は、発光部と、複数の入力/出力用電極を有し、
前記発光部に光学的に結合された受光部とを含み、発光
部の点滅動作に応答して、受光部において前記複数の入
力/出力用電極間を導通/遮断するスイッチング動作を
行う光結合型半導体リレー装置であって、 前記受光部は、半導体基板上に半導体スイッチング手段
とホトダイオードとがこの順序に下から上に積層して構
成され、 半導体スイッチング素子は、キャリアが半導体基板の厚
みと垂直方向に移動する横型の金属−酸化膜−半導体型
電界効果トランジスタであり、 前記ホトダイオードは、半導体基板上に絶縁膜19を介し
て形成され、かつ電界効果トランジスタのチャネル18と
ドレインとの間の領域上に配置される溶融再結晶化され
たシリコン膜から成り、 複数のホトダイオードが同一方向に直列に接続されたホ
トダイオード列が1つまたは複数列形成され、 最上層として、各ホトダイオード列の共通する一方向側
の各電極と他方側の各電極とをそれぞれ別々に接続する
各共通配線の少なくともいずれか一方の共通配線と、チ
ャネル18上のゲート電極20と、これらの前記一方の共通
配線とゲート電極とを接続する導体と、電界効果トラン
ジスタのソースおよびドレインの電極とを形成し、前記
いずれか一方の共通配線からの電圧に基づいて、前記電
界効果トランジスタのドレイン電極を形成し、スイッチ
ング動作させるようにしたことを特徴とする光結合型半
導体リレー装置である。
Means for Solving the Problems The present invention has a light emitting unit and a plurality of input / output electrodes,
An optical coupling type including a light receiving section optically coupled to the light emitting section, and performing a switching operation of electrically connecting / disconnecting between the plurality of input / output electrodes in the light receiving section in response to a blinking operation of the light emitting section. In the semiconductor relay device, the light receiving unit is configured by stacking semiconductor switching means and photodiodes in this order from bottom to top on a semiconductor substrate, and the semiconductor switching element is configured such that a carrier is in a direction perpendicular to a thickness of the semiconductor substrate. Is a lateral metal-oxide film-semiconductor field effect transistor that moves to a region where the photodiode is formed on a semiconductor substrate via an insulating film 19 and on a region between a channel 18 and a drain of the field effect transistor. A photodiode array consisting of a melt-recrystallized silicon film arranged in a plurality of photodiodes connected in series in the same direction Alternatively, a plurality of columns are formed, and as the uppermost layer, at least one of the common wirings that separately connects the electrodes on one side and the electrodes on the other side that are common to each photodiode row, and the common wiring and the channel 18 An upper gate electrode 20, a conductor connecting the one common wiring and the gate electrode to each other, and a source electrode and a drain electrode of the field effect transistor are formed, and based on a voltage from the one common wiring. The drain electrode of the field effect transistor is formed so as to perform a switching operation, which is an optical coupling type semiconductor relay device.

また本発明は、発光部と、複数の入力/出力用電極を有
し、前記発光部に光学的に結合された受光部とを含み、
発光部の点滅動作に応答して、受光部において前記複数
の入力/出力用電極間を導通/遮断するスイッチング動
作を行う光結合型半導体リレー装置であって、 前記受光部は、半導体基板上に半導体スイッチング手段
とホトダイオードとがこの順序に下から上に積層して構
成され、 半導体スイッチング素子は、キャリアが半導体基板の厚
み方向に移動する縦型の金属−酸化膜−半導体型電界効
果トランジスタであり、 前記ホトダイオードは、半導体基板上に絶縁膜19を介し
て形成され、かつ電界効果トランジスタのゲート電極に
形成された開口部73以外の領域上に配置される溶融再結
晶化されたシリコン膜から成り、 複数のホトダイオードが同一方向に直列に接続されたホ
トダイオード列が1つまたは複数列形成され、 最上層として、各ホトダイオード列の共通する一方向側
の各電極と他方側の各電極とをそれぞれ別々に接続する
各共通配線の少なくともいずれか一方の共通配線と、チ
ャネル18上のゲート電極20と、これらの前記一方の共通
配線とゲート電極とを接続する導体と、電界効果トラン
ジスタのソースおよびドレインの電極とを形成し、前記
いずれか一方の共通配線と、ゲート電極と、これらの前
記一方の共通配線とゲート電極とを接続する導体と、電
界効果トランジスタのソースおよびドレン電極とを形成
し、前記一方の共通配線からの電圧に基づいて、前記電
界効果トランジスタのドレイン電極を形成し、スイッチ
ング動作させるようにしたことを特徴とする光結合型半
導体リレー装置である。
The present invention also includes a light emitting unit and a light receiving unit that has a plurality of input / output electrodes and is optically coupled to the light emitting unit,
An optical coupling type semiconductor relay device which performs a switching operation for conducting / interrupting between the plurality of input / output electrodes in the light receiving section in response to the blinking operation of the light emitting section, wherein the light receiving section is provided on a semiconductor substrate. The semiconductor switching means and the photodiode are laminated in this order from bottom to top, and the semiconductor switching element is a vertical metal-oxide film-semiconductor field effect transistor in which carriers move in the thickness direction of the semiconductor substrate. The photodiode is formed of a melt-recrystallized silicon film which is formed on a semiconductor substrate via an insulating film 19 and arranged on a region other than the opening 73 formed in the gate electrode of the field effect transistor. , One or more photodiode rows in which a plurality of photodiodes are connected in series in the same direction are formed, and each photodiode is used as the uppermost layer. At least one of the common wirings that separately connects the electrodes on the one direction side and the electrodes on the other side that are common to the ion row, the gate electrode 20 on the channel 18, and the one of these Forming a conductor for connecting the common wiring and the gate electrode of the field effect transistor and the source and drain electrodes of the field effect transistor, and the one of the common wiring and the gate electrode, and the one of the common wiring and the gate electrode. A conductor for connecting to and a source and drain electrode of the field effect transistor are formed, and a drain electrode of the field effect transistor is formed on the basis of a voltage from the one common wiring to perform a switching operation. Is an optically coupled semiconductor relay device.

作用 本発明に従えば、受光部において、半導体基板上に半導
体スイッチング手段と、ホトダイオードとをこの順序に
積層して構成するようにした。これによって、受光部に
おける半導体スイッチング手段と、ホトダイオードとが
占める面積を格段に小さくすることができ、該光結合型
半導体リレー装置を小型化することができる。ホトダイ
オードは、溶融再結晶化されたシリコン膜から成る。溶
融再結晶化されたホトダイオードは、キャリア移動度が
高いので、充分な光起電力が得られる。また前記ホトダ
イオードにおいては、各ホトダイオード列を構成するホ
トダイオードを希望する数に設定することによって、ホ
トダイオード全体から得られる出力電圧を所望の大きさ
に選択することができる。さらに、前記各ホトダイオー
ド列を希望する本数に設定することによって、ホトダイ
オード全体から得られる出力電流を、所望の大きさに選
択することができる。
Operation According to the present invention, the light receiving portion is configured by stacking the semiconductor switching means and the photodiode in this order on the semiconductor substrate. As a result, the area occupied by the semiconductor switching means and the photodiode in the light receiving section can be significantly reduced, and the optical coupling type semiconductor relay device can be downsized. The photodiode consists of a melt-recrystallized silicon film. Since the melt-recrystallized photodiode has a high carrier mobility, a sufficient photovoltaic power can be obtained. Further, in the above-mentioned photodiodes, the output voltage obtained from the entire photodiodes can be selected to a desired magnitude by setting the desired number of photodiodes forming each photodiode array. Further, by setting each of the photodiode rows to a desired number, the output current obtained from the entire photodiode can be selected to a desired magnitude.

また、ホトダイオードの大きく設定された出力電圧に対
応して、半導体スイッチング手段の電流容量も大きくす
ることができるが、半導体スイッチング手段とホトダイ
オードとは前述したように積層して構成されるので、受
光部全体としては比較的小型で、これを実現することが
できる。
Further, the current capacity of the semiconductor switching means can be increased corresponding to the large set output voltage of the photodiode, but since the semiconductor switching means and the photodiode are laminated as described above, The overall size is relatively small, and this can be achieved.

特に本発明に従えば、半導体スイッチング手段が金属−
酸化膜−半導体型電界効果トランジスタであって、横型
に構成されるときには、その電界効果トランジスタのチ
ャネルとドレインとの間の領域上にホトダイオードを配
置し、またその半導体スイッチング手段が縦型金属−酸
化膜−半導体型電界効果トランジスタであるときには、
その電界効果トランジスタのゲート電極開口部が形成さ
れる以外の領域上にホトダイオードを配置することによ
って、ホトダイオードは溶融再結晶化される構成であっ
ても、最後に一括配線を行うことができるようになる。
In particular according to the invention, the semiconductor switching means are metal-
In the case of an oxide film-semiconductor field effect transistor which is configured horizontally, a photodiode is arranged on a region between the channel and the drain of the field effect transistor, and the semiconductor switching means has a vertical metal-oxide structure. When it is a film-semiconductor type field effect transistor,
By arranging the photodiode on a region other than the area where the gate electrode opening of the field effect transistor is formed, even if the photodiode is melted and recrystallized, batch wiring can be performed at the end. Become.

実施例 第8図は本発明の一実施例である光結合型半導体固体リ
レー素子1の全体の構成を示す斜視図であり、第9図は
固体リレー素子1の構成を示す断面図である。固体リレ
ー素子1は、遮光性を有する、たとえば黒色の合成樹脂
から成るパッケージ2によって覆われている。このパッ
ケージ2内には空隙3が形成され、この空隙3の一端面
には発光ダイオード(LED)などを含む発光部4が配設
され、前記一端面と対向する他端面には後述される半導
体光電変換手段であるホトダイオードおよび半導体スイ
ッチング手段である金属−酸化膜−半導体型電界効果ト
ランジスタ(MOS型FET、以下、トランジスタと称する)
などを含む受光部5が配設される。発光部4および受光
部5は、それぞれ1チップ構成を有し、それぞれ複数の
リードピン6の一端部に接続され、これら複数のリード
ピン6の他端部は、パッケージ2の外方側に導出され
る。なお前記空隙3は透明な合成樹脂120によって満た
されている。
Example FIG. 8 is a perspective view showing the overall configuration of an optically coupled semiconductor solid state relay element 1 according to an example of the present invention, and FIG. 9 is a sectional view showing the configuration of the solid state relay element 1. The solid-state relay element 1 is covered with a package 2 having a light-shielding property and made of, for example, black synthetic resin. A void 3 is formed in the package 2, a light emitting portion 4 including a light emitting diode (LED) or the like is disposed on one end face of the void 3, and a semiconductor described later on the other end face facing the one end face. A photodiode which is a photoelectric conversion means and a metal-oxide film-semiconductor field effect transistor (MOS FET, hereinafter referred to as a transistor) which is a semiconductor switching means.
A light receiving unit 5 including the above is disposed. The light emitting unit 4 and the light receiving unit 5 each have a one-chip configuration and are connected to one end of each of the plurality of lead pins 6, and the other end of each of the plurality of lead pins 6 is led out to the outside of the package 2. . The void 3 is filled with a transparent synthetic resin 120.

第10図は、固体リレー素子1の等価回路図である。発光
部4においては、発光ダイオード7がスイッチSW1を介
して直流電源8に接続される。受光部5は、複数のホト
ダイオード9とトランジスタ10とを含む。半導体光電変
換素子である各ホトダイオード9は、相互に直列に接続
された複数のホトダイオード列11を構成する。各ホトダ
イオード列11のアノード側は、前記トランジスタ10のゲ
ート電極20にそれぞれ共通に接続される。このトランジ
スタ10の2つのドレイン電極12,13は、前記リードピン
6を介してパッケージ2の外方側に導出され、該固体リ
レー素子1の出力端子として用いられる。
FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of the solid state relay element 1. In the light emitting section 4, the light emitting diode 7 is connected to the DC power source 8 via the switch SW1. The light receiving section 5 includes a plurality of photodiodes 9 and a transistor 10. Each photodiode 9, which is a semiconductor photoelectric conversion element, constitutes a plurality of photodiode rows 11 connected in series with each other. The anode side of each photodiode row 11 is commonly connected to the gate electrode 20 of the transistor 10. The two drain electrodes 12 and 13 of the transistor 10 are led out to the outside of the package 2 via the lead pin 6 and used as output terminals of the solid-state relay element 1.

このような電気的構成を有する固体リレー素子1におい
ては、発光部4のスイッチSW1を導通状態にすると、発
光ダイオード7が発光する。この光は、受光部5の複数
のホトダイオード9で受光されて光電変換が行われる。
光電変換によって発生した電圧は、前記トランジスタ10
のゲート電極20に与えられ、該トランジスタ10の2つの
ドレイン電極12,13間のインピーダンスが制御される。
このようにして該固体リレー素子1においては、発光部
4のスイッチSW1を導通/遮断することによって、前記
2つのドレイン電極12,13間のインピーダンスを制御す
ることができる。
In the solid-state relay element 1 having such an electrical configuration, the light emitting diode 7 emits light when the switch SW1 of the light emitting section 4 is turned on. This light is received by the plurality of photodiodes 9 of the light receiving section 5 and photoelectrically converted.
The voltage generated by photoelectric conversion is applied to the transistor 10
Applied to the gate electrode 20 of the transistor 10 to control the impedance between the two drain electrodes 12 and 13 of the transistor 10.
In this manner, in the solid-state relay element 1, the impedance between the two drain electrodes 12 and 13 can be controlled by turning on / off the switch SW1 of the light emitting section 4.

第1図は本発明の一実施例である固体リレー素子1に用
いられる受光部5の一部の構成を示す平面図であり、第
2図は第1図切断面線II−IIから見た断面図であり、第
3図は第1図切断面線III−IIIから見た断面図であり、
第4図は第1図切断面線IV−IVから見た断面図であり、
第5図は第1図切断面線V−Vから見た断面図である。
以下、第1図〜第5図を参照して、受光部5の構成につ
いて説明する。
FIG. 1 is a plan view showing a part of the configuration of a light receiving portion 5 used in a solid state relay element 1 which is an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is seen from section line II-II in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the section line III-III in FIG. 1,
FIG. 4 is a sectional view taken along section line IV-IV in FIG.
FIG. 5 is a sectional view taken along the section line V-V in FIG.
Hereinafter, the configuration of the light receiving unit 5 will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

本実施例に従う受光部5においては、トランジスタ10a
上に、このトランジスタ10aを覆うようにしてマトリッ
クス状に複数のホトダイオード9が形成され得る。これ
ら複数のホトダイオード9は、前記発光部4で発生され
る光を受光するとともに、トランジスタ10aを遮光する
光吸収層としての機能をも有する。これら複数のホトダ
イオード9は、所望の出力電圧を得るために直列に複数
個、各ホトダイオード9上に付着された金属薄膜(金属
配線34)を介して接続され、複数のホトダイオード列11
が構成される。このホトダイオード列11は、所望の出力
電流を得るために並列に複数列、金属薄膜(基板電極27
およびホトダイオード連結用金属配線36)を介して接続
される。
In the light receiving unit 5 according to the present embodiment, the transistor 10a
A plurality of photodiodes 9 may be formed in a matrix so as to cover the transistor 10a. The plurality of photodiodes 9 have a function as a light absorption layer that receives the light generated by the light emitting section 4 and shields the transistor 10a. The plurality of photodiodes 9 are connected in series through a metal thin film (metal wiring 34) attached on each photodiode 9 in order to obtain a desired output voltage, and a plurality of photodiode rows 11 are provided.
Is configured. This photodiode array 11 includes a plurality of rows of metal thin films (substrate electrode 27) in parallel to obtain a desired output current.
And a metal interconnection 36) for connecting a photodiode.

該トランジスタ10aのソース領域およびドレイン領域
は、それぞれ細長い帯状の形状を有し、複数本交互に配
列される。各ソース領域およびドレイン領域上には、略
櫛形の形状を有する2つの金属薄膜(ドレイン電極12,1
3)が設けられる。2つの金属薄膜は相互に入れ子状態
に配設され、一方の金属薄膜はすべてのソース領域を、
他の金属薄膜はすべてのドレイン領域をそれぞれ個別的
に接続する。
The source region and the drain region of the transistor 10a each have an elongated strip shape and are arranged alternately. Two metal thin films (drain electrodes 12, 1 having a substantially comb shape) are formed on each of the source region and the drain region.
3) is provided. The two metal films are nested inside each other, one metal film covering all the source regions,
Other metal thin films connect all drain regions individually.

前述したすべての金属薄膜は、トランジスタ10a上の光
吸収層(ホトダイオード9)が存在しない領域をも遮光
する光反射層として作用する。さらに、本実施例のトラ
ンジスタ10aは、キャリアが基板の厚みと垂直方向に移
動する、いわゆる横型のトランジスタである。ホトダイ
オード9は溶融再結晶化シリコン膜を用い、該トランジ
スタ10aのチャネルーソース・ドレイン間領域上に配設
される。以下、受光部5の構成について詳細に説明す
る。
All the metal thin films described above act as a light reflection layer that also shields the region on the transistor 10a where the light absorption layer (photodiode 9) does not exist. Further, the transistor 10a of this embodiment is a so-called lateral transistor in which carriers move in the direction perpendicular to the thickness of the substrate. The photodiode 9 uses a molten recrystallized silicon film and is arranged on the channel-source / drain region of the transistor 10a. Hereinafter, the configuration of the light receiving unit 5 will be described in detail.

受光部5の第2図下方側にはP+型半導体基板14が形成さ
れており、このP+型半導体基板14上にはP-型成長層15が
形成される。P-型成長層15には、帯状のN+型ドレイン層
16がN-型ウエル層17に囲まれて、第1図上下方向に一定
の間隔をあけて複数本平行に配設される。
A P + type semiconductor substrate 14 is formed on the lower side of the light receiving portion 5 in FIG. 2, and a P type growth layer 15 is formed on the P + type semiconductor substrate 14. The P type growth layer 15 is a strip-shaped N + type drain layer.
16 are surrounded by an N type well layer 17 and are arranged in parallel in the vertical direction of FIG. 1 at regular intervals.

第6図は第2図切断面線VI−VIから見た断面図である。
同図に示されるように各N-型ウエル層17間には、前記P-
型成長層15が充填されており、この各N-型ウエル層17間
のP-型成長層15において、該トランジスタ10aのチャネ
ル領域18が形成される。このチャネル領域18上にはゲー
ト絶縁膜19aを介して、たとえばポリシリコンから成る
ゲート電極20が配設される。ゲート電極20は、前記チャ
ネル領域18の長手方向両端部、すなわち前記N-型ウエル
層17の長手方向両端部において相互に結合されており、
第7図に示されるように略梯形の形状を有する。
FIG. 6 is a sectional view taken along section line VI-VI in FIG.
As shown in the figure, between each N type well layer 17, the P
The type growth layer 15 is filled, and in the P type growth layer 15 between the N type well layers 17, the channel region 18 of the transistor 10a is formed. A gate electrode 20 made of, for example, polysilicon is provided on the channel region 18 via a gate insulating film 19a. The gate electrodes 20 are connected to each other at both longitudinal end portions of the channel region 18, that is, at both longitudinal end portions of the N type well layer 17.
As shown in FIG. 7, it has a substantially trapezoidal shape.

前記2つのドレイン電極12,13は、それぞれ第1図上下
方向に相互に平行に延びる基幹部23,24と、これら2つ
の基幹部23,24から第1図上下方向に等間隔をあけて相
互に近接する方向に延びる複数のドレイン接続部25,26
とから成り、略櫛形の形状を有する。このような構成を
有する2つのドレイン電極12,13は、各ドレイン接続部2
5,26が相互に入れ子状態で前記各ドレイン領域16上に配
設されて、第4図に示されるようにドレイン領域16と接
続される。
The two drain electrodes 12 and 13 are, respectively, trunk portions 23 and 24 extending parallel to each other in the vertical direction of FIG. 1 and mutually spaced from the two trunk portions 23 and 24 at equal intervals in the vertical direction of FIG. Drain connection parts 25, 26 extending in the direction close to
And has a substantially comb shape. The two drain electrodes 12 and 13 having such a structure are provided in the respective drain connecting portions 2
5, 26 are arranged on each of the drain regions 16 in a mutually nested state and connected to the drain regions 16 as shown in FIG.

絶縁膜19の前記各ドレイン領域16に対応する部分には、
帯状のコンタクトホール26Aが複数本形成され、これら
複数のコンタクトホール26A上に金属薄膜を蒸着させた
後に、エッチングを行なって前記各ドレイン接続部26が
形成される。このドレイン接続部26は、その長手方向に
平行な断面が、2つの側部26a,26bと、これら2つの側
部26a,26bの下端部を相互に連結する水平部分26cと、前
記側部26bの上端部から前記基幹部24と反対方向に延び
る延長部分26dとから成る。
In the portion of the insulating film 19 corresponding to each of the drain regions 16,
A plurality of strip-shaped contact holes 26A are formed, a metal thin film is vapor-deposited on the plurality of contact holes 26A, and then etching is performed to form the drain connection portions 26. The drain connecting portion 26 has a cross section parallel to the longitudinal direction of the two side portions 26a and 26b, a horizontal portion 26c interconnecting the lower end portions of the two side portions 26a and 26b, and the side portion 26b. And an extension portion 26d extending from the upper end portion in the opposite direction to the trunk portion 24.

前記基幹部24の第4図右方側端部は、前記側部26aの上
端部と連結される。前記ドレイン接続部25も、このドレ
イン接続部26と同一構造を有する。
The right side end portion of the trunk portion 24 in FIG. 4 is connected to the upper end portion of the side portion 26a. The drain connecting portion 25 also has the same structure as the drain connecting portion 26.

ゲート電極20上には、金属薄膜から成る基板電極27が前
記絶縁膜19上に配設される。この基板電極27は、前記各
ドレイン接続部25,26に平行に配設される平行部分28
と、これらを相互に連結する連結部分29とから構成さ
れ、大略的にクランク状の形状を有する。この基板電極
27は1本につながれており、該受光部5が形成されるチ
ップの周囲で前記P+型半導体基板14と接続されており、
前記2つのドレイン電極12,13を囲んで該チップ周囲を
1周している。
On the gate electrode 20, a substrate electrode 27 made of a metal thin film is provided on the insulating film 19. The substrate electrode 27 has a parallel portion 28 arranged in parallel with the drain connection portions 25, 26.
And a connecting portion 29 that connects them to each other, and has a substantially crank shape. This substrate electrode
27 is connected to one and is connected to the P + type semiconductor substrate 14 around the chip in which the light receiving section 5 is formed,
The chip surrounds the two drain electrodes 12 and 13 and makes one round around the chip.

各ホトダイオード9は、それぞれP型領域30上にN+型領
域31が形成され、略矩形平板状の形状を有する。これら
複数のホトダイオード9は、相互に同一極性であるよう
に直列に方向性接合されて複数のホトダイオード列11を
構成する。すなわち、各ホトダイオード9のP型領域30
とN+型領域31とが、2つのコンタクトホール33を介して
金属配線34によって電気的に接続され、複数のホトダイ
オード列11が構成される。
Each photodiode 9 has an N + type region 31 formed on a P type region 30, and has a substantially rectangular flat plate shape. The plurality of photodiodes 9 are directionally connected in series so as to have the same polarity as each other to form a plurality of photodiode rows 11. That is, the P-type region 30 of each photodiode 9
And the N + type region 31 are electrically connected by the metal wiring 34 through the two contact holes 33, and a plurality of photodiode rows 11 are configured.

各ホトダイオード列11は、その長手方向に垂直に複数列
相互に間隔をあけて配列される。前記基板電極27は、各
ホトダイオード列11間に2列おきにクランク状に巡って
配列される。残余のホトダイオード列11間には、たとえ
ばホトダイオード列11の4列おきに前記ドレイン電極12
のドレイン接続部25が配列され、残余の4列おきの各ホ
トダイオード列11間には、前記ドレイン電極13のドレイ
ン接続部26が前記ドレイン電極12のドレイン接続部25と
対向する状態に配置される。
Each photodiode row 11 is arranged perpendicularly to the longitudinal direction of the photodiode row 11 so as to be spaced apart from each other. The substrate electrodes 27 are arranged between the photodiode rows 11 every two rows in a crank shape. Between the remaining photodiode rows 11, for example, the drain electrodes 12 are arranged every four rows of the photodiode rows 11.
Drain connection portions 25 are arranged, and the drain connection portions 26 of the drain electrode 13 are arranged between the remaining photodiode rows 11 at intervals of four rows so as to face the drain connection portions 25 of the drain electrode 12. .

ホトダイオード列11の各同一側の一端部は、前記基板電
極27の連結部29にコンタクトホール32を介して接続さ
れ、他方側の一端部は、それぞれホトダイオード連結用
金属配線36にコンタクトホール37を介して相互に接続さ
れる。また、前記ホトダイオード連結用金属配線36は、
コンタクトホール38を介して前記ゲート電極20に電気的
に接続される。したがつて各ホトダイオード列11は、そ
れぞれ一端部が基板電極27に接続され、他端部がゲート
電極20に接続されることになる。なお、これら複数のホ
トダイオード列11は、ゲート電極20とドレイン領域16間
との前記N-型ウエル層17上に、前記絶縁膜19を介して配
設される。
One end of each of the photodiode rows 11 on the same side is connected to the connecting portion 29 of the substrate electrode 27 through a contact hole 32, and the other end of the photodiode row 11 is connected to the photodiode connecting metal wiring 36 through a contact hole 37. Are connected to each other. Further, the photodiode connecting metal wiring 36,
It is electrically connected to the gate electrode 20 through the contact hole 38. Therefore, each photodiode row 11 has one end connected to the substrate electrode 27 and the other end connected to the gate electrode 20. The plurality of photodiode rows 11 are arranged on the N type well layer 17 between the gate electrode 20 and the drain region 16 with the insulating film 19 interposed therebetween.

第11図は、1チップ構成の受光部5の製造工程を説明す
るための断面図である。以下、第11図を参照して、受光
部5の製造工程について説明する。
FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the light-receiving unit 5 having a one-chip structure. Hereinafter, the manufacturing process of the light receiving unit 5 will be described with reference to FIG.

まず同図(1)図示のように、高濃度のアクセプタを含
むP型シリコン基板であるP+型半導体基板14上に、低濃
度のアクセプタを含むP型シリコン層であるP-型成長層
15をエピタキシャル成長させる。次に前記成長層15上に
熱酸化膜であるゲート絶縁膜19aを形成して(同図
(2)参照)、この上にポリシリコン層20aを堆積す
る。このポリシリコン層20aは、低抵抗のN型にドーピ
ングされた後に、ホトレジストをマスクとして所望のパ
ターン(本実施例では梯型)にエッチングされて、ゲー
ト電極20に成形される(同図(4)参照)。
First, as shown in FIG. 1A, a P type growth layer, which is a P type silicon layer containing a low concentration of acceptors, is formed on a P + type semiconductor substrate 14, which is a P type silicon substrate containing a high concentration of acceptors.
Epitaxially grow 15. Next, a gate insulating film 19a, which is a thermal oxide film, is formed on the growth layer 15 (see FIG. 2B), and a polysilicon layer 20a is deposited thereon. This polysilicon layer 20a is doped to have a low resistance N-type, and is then etched into a desired pattern (ladder type in this embodiment) using the photoresist as a mask to form the gate electrode 20 (see FIG. )reference).

このように形成されたゲート電極20をマスクとして、イ
オン注入によって高抵抗のN-型ウエル層17が形成される
(同図(5)参照)。
Using the gate electrode 20 thus formed as a mask, a high resistance N type well layer 17 is formed by ion implantation (see FIG. 5 (5)).

次に、同図(6)図に示されるように、全面に一様に絶
縁膜19を堆積した後に、ポリシリコン層9aを堆積する
(同図(7)参照)。このポリシリコン層9aに、たとえ
ばアルゴンレーザなどのエネルギビームを照射すること
によつて溶融・再結晶化されてシリコン単結晶膜が得ら
れる。エネルギビームの照射は所定の間隔で繰返し行わ
れ、帯状のシリコン単結晶膜9bが全面に亘って形成され
る(同図(8)参照)。
Next, as shown in FIG. 6 (6), an insulating film 19 is uniformly deposited on the entire surface, and then a polysilicon layer 9a is deposited (see FIG. 7 (7)). By irradiating the polysilicon layer 9a with an energy beam such as an argon laser, the polysilicon layer 9a is melted and recrystallized to obtain a silicon single crystal film. The irradiation of the energy beam is repeatedly performed at a predetermined interval, and a band-shaped silicon single crystal film 9b is formed over the entire surface (see (8) in the same figure).

この帯状のシリコン単結晶膜9bは、第1図に示される前
記各ホトダイオード9が配設される領域以外がホトレジ
ストをマスクとしてエッチング除去される。このように
してエッチング除去されたシリコン単結晶膜9bは、通常
のMOS(Metal Oxide Semiconductor)製造工程を経てホ
トダイオード9が製造される。
The strip-shaped silicon single crystal film 9b is removed by etching using a photoresist as a mask except for the regions where the respective photodiodes 9 shown in FIG. 1 are arranged. The silicon single crystal film 9b thus removed by etching is subjected to a normal MOS (Metal Oxide Semiconductor) manufacturing process to manufacture the photodiode 9.

次に、絶縁膜19にコンタクトホール26A(第2図参照)
が形成され、このコンタクトホール26Aを介してN+型ド
レイン領域16が形成される(同図(9)参照)。最後
に、基板電極27とホトダイオード9とを接続するコンタ
クトホール32と、各ホトダイオード9を相互に接続する
コンタクトホール33と、ホトダイオード9とホトダイオ
ード連結用金属配線36とを接続するコンタクトホール37
と、前記金属配線36とゲート電極20とを接続するコンタ
クトホール38とが絶縁膜19に形成され、この後に、金属
薄膜が積層され、この金属薄膜を所望のパターンにエッ
チングすることによって、2つのドレイン電極21,22が
得られる。このようにして第1図〜第5図に示される1
チップ構成の受光部5が製造される。
Next, a contact hole 26A is formed in the insulating film 19 (see FIG. 2).
Is formed, and the N + type drain region 16 is formed through the contact hole 26A (see (9) in the same figure). Finally, a contact hole 32 connecting the substrate electrode 27 and the photodiode 9, a contact hole 33 connecting the photodiodes 9 to each other, and a contact hole 37 connecting the photodiode 9 and the metal wiring 36 for connecting the photodiodes.
And a contact hole 38 for connecting the metal wiring 36 and the gate electrode 20 are formed in the insulating film 19, after which a metal thin film is laminated, and the metal thin film is etched into a desired pattern to form two Drain electrodes 21 and 22 are obtained. In this way, the 1 shown in FIGS.
The light receiving section 5 having a chip structure is manufactured.

第12図は本発明の第2実施例である受光部40の構成を示
す平面図であり、第13図は第12図切断面線XIII−XIIIか
ら見た断面図であり、第14図は第12図切断面線XIV−XIV
から見た断面図であり、第15図は第12図切断面線XV−XV
から見た断面図であり、第16図は受光部40の金属配線パ
ターンの構成を示す図である。
FIG. 12 is a plan view showing the structure of the light receiving portion 40 which is the second embodiment of the present invention, FIG. 13 is a sectional view taken along the section line XIII-XIII in FIG. 12, and FIG. Fig. 12 Cross section line XIV-XIV
FIG. 15 is a cross-sectional view as seen from FIG.
FIG. 16 is a cross-sectional view as seen from FIG. 16, and FIG.

以下、第12図〜第16図を参照して、受光部40の構成につ
いて説明する。なお実施例の受光部40は、第1実施例と
同様に第8図および第9図に示されるパッケージ2内に
収納され、発光ダイオード9を有する発光部とを含んで
光結合型の半導体リレー装置を構成する。また、本実施
例は第1実施例と類似しており、対応する構成には同一
の参照符を付す。
Hereinafter, the configuration of the light receiving unit 40 will be described with reference to FIGS. 12 to 16. The light receiving section 40 of the embodiment is housed in the package 2 shown in FIG. 8 and FIG. 9 similarly to the first embodiment, and includes a light emitting section having a light emitting diode 9, and is an optically coupled semiconductor relay. Configure the device. In addition, this embodiment is similar to the first embodiment, and corresponding components are designated by the same reference numerals.

本実施例に従う受光部40においては、トランジスタ10b
が、横型の構成を有し、溶融再結晶化シリコン膜を用い
たホトダイオード9が、チャネルードレイン間領域上に
配設される。また、トランジスタ10bにおいては、1つ
のソース電極(ソース領域共通電極42)および2つのド
レイン電極51,52を含み、前記ソース領域共通電極42の
両側部に2つのドレイン電極51,52が略櫛形状を呈して
配設される。各複数のホトダイオード列11は、その一端
が前記ソース領域共通電極42に接続され、他端はゲート
電極20に接続される。なお、前記ソース領域共通電極42
および2つのドレイン電極51,52を含む金属薄膜は、第
1実施例と同様にトランジスタ10b上の光吸収層(ホト
ダイオード9)の存在しない領域を遮光する反射層とし
て機能する。以下、受光部40について詳細に説明する。
In the light receiving unit 40 according to the present embodiment, the transistor 10b
However, the photodiode 9 having a horizontal configuration and using a melt-recrystallized silicon film is arranged on the channel-drain region. Further, the transistor 10b includes one source electrode (source region common electrode 42) and two drain electrodes 51 and 52, and the two drain electrodes 51 and 52 are substantially comb-shaped on both sides of the source region common electrode 42. It is arranged to exhibit. Each of the plurality of photodiode rows 11 has one end connected to the source region common electrode 42 and the other end connected to the gate electrode 20. The source region common electrode 42
Also, the metal thin film including the two drain electrodes 51 and 52 functions as a reflective layer that shields a region on the transistor 10b where the light absorption layer (photodiode 9) does not exist, similarly to the first embodiment. Hereinafter, the light receiving section 40 will be described in detail.

本実施例の受光部40は、第12図に示される対称面41に関
して対称に構成される。受光部40においては、後述され
る複数のソース領域を共通に接続するソース領域共通電
極42が中央部に配設される。このソース領域共通電極42
は、第16図に示されるように前記対称面41上にその軸線
を有する基幹部43と、前記基幹部43と第16図左右方向に
相互に等間隔をあけて配設される複数のゲート接続部46
と、前記基幹部43と複数のゲート接続部46とを連結する
ソース接続部47とから構成される。
The light receiving section 40 of the present embodiment is constructed symmetrically with respect to the plane of symmetry 41 shown in FIG. In the light receiving section 40, a source region common electrode 42, which connects a plurality of source regions to be described later in common, is arranged in the central portion. This source region common electrode 42
As shown in FIG. 16, a trunk portion 43 having its axis on the plane of symmetry 41, and a plurality of gates arranged at equal intervals in the lateral direction of FIG. 16 and the trunk portion 43. Connection part 46
And a source connection part 47 connecting the basic part 43 and a plurality of gate connection parts 46.

前記ソース領域共通電極42の両側には2つのドレイン電
極51,52が配設される。これら2つのドレイン電極51,52
は、それぞれ基幹部54,55と、これら基幹部54,55から第
16図上下方向に等間隔をあけて相互に近接する方向に帯
状に延びる複数のドレイン接続部56,57とから成る。な
お前記複数のドレイン接続部56,57はソース領域共通電
極42の各ソース接続部47間に配設される。
Two drain electrodes 51 and 52 are disposed on both sides of the source region common electrode 42. These two drain electrodes 51,52
Are the cores 54 and 55, respectively, and
FIG. 16 is composed of a plurality of drain connecting portions 56 and 57 extending in a strip shape in the direction close to each other at equal intervals in the vertical direction. The plurality of drain connecting portions 56, 57 are arranged between the source connecting portions 47 of the source region common electrode 42.

前記ソース領域共通電極42の第14図下方側には、ゲート
配線45が配設され、このゲート配線45は、ソース領域共
通電極42の基幹部43の軸線と同一方向の軸線を有する基
幹部48と、その各遊端部が前記ソース領域共通電極42の
ゲート接続部46と接続される一対のゲート電極49とから
構成される。前記各ゲート電極49は、基幹部48の軸線と
垂直な軸線を有し、それぞれソース領域共通電極42の各
ソース接続部47の下方側に配設される。
A gate wiring 45 is disposed below the source region common electrode 42 in FIG. 14, and the gate wiring 45 has a trunk portion 48 having an axis line in the same direction as the axis line of the trunk portion 43 of the source region common electrode 42. And a pair of gate electrodes 49 each having its free end connected to the gate connecting portion 46 of the source region common electrode 42. Each of the gate electrodes 49 has an axis line that is perpendicular to the axis line of the trunk portion 48, and is disposed below each source connection portion 47 of the source region common electrode 42.

このように本実施例の受光部40は、前記対称面41に関し
て対称な構成を有するので、以下、第16図左方側の部分
についてのみ説明する。
As described above, the light receiving section 40 of the present embodiment has a symmetric structure with respect to the symmetry plane 41, and therefore only the left side portion of FIG. 16 will be described below.

前記各ドレイン接続部56(ドレイン電極51)の第13図下
方側には、帯状のN+型ドレイン領域16が複数本それぞれ
N-型ウエル層17に囲まれて、P-型成長層15上に形成され
る。また、前記各ソース接続部47(ソース領域共通電極
42)の第13図下方側には、2本のN+型ソース領域60が相
互に間隔をあけて帯状に形成され、これら2本のソース
領域60を囲んで前記各N-型ウエル層17間に充填されるP-
型成長層15において、チャネル領域18が形成される。
A plurality of strip-shaped N + -type drain regions 16 are provided on the lower side of each of the drain connection portions 56 (drain electrodes 51) in FIG.
It is formed on the P type growth layer 15 while being surrounded by the N type well layer 17. In addition, each source connection portion 47 (source region common electrode
42), two N + type source regions 60 are formed in a strip shape at intervals with respect to each other on the lower side of FIG. 13, and each N type well layer 17 is surrounded by these two source regions 60. P filled between -
A channel region 18 is formed in the mold growth layer 15.

絶縁膜19には、前記2本のソース領域60上に帯状のコン
タクトホール47Aが形成され、このコンタクトホール47A
上に金属薄膜を蒸着した後にエッチングすることによっ
て前記ソース接続部47が形成される。この前記ソース接
続部47は、その長手方向に垂直な断面が、2つの側部47
a,47bと、これら2つの側部47a,47bの第13図下方側端部
を相互に連結する連結部47cと、前記2つの側部47a,47b
の第13図上方側端部から相互に離反する方向に延びる延
長部分47d,47eから成る。前記2つの延長部分47d,47e
は、この下方にあるゲート電極49、N-型ウエル層17、チ
ャネル領域18および2本のソース領域60に発光部から照
射される光を遮光するために設けられる。
A band-shaped contact hole 47A is formed in the insulating film 19 on the two source regions 60, and the contact hole 47A is formed.
The source connection part 47 is formed by depositing a metal thin film on top and then etching. The source connecting portion 47 has a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the two side portions 47.
a, 47b, a connecting portion 47c for connecting the lower side end portions of these two side portions 47a, 47b in FIG. 13 to each other, and the two side portions 47a, 47b.
FIG. 13 of FIG. 13 includes extension portions 47d and 47e extending in the directions away from each other from the upper end portion. The two extension parts 47d, 47e
Are provided to block the light emitted from the light emitting portion to the gate electrode 49, the N type well layer 17, the channel region 18 and the two source regions 60 located thereunder.

前記チャネル領域18とN+型ドレイン領域60との間にある
N-型ウエル層17上には、複数のホトダイオード9が絶縁
層19を介して前記各帯状のN+型ドレイン領域16に平行に
マトリクス状に配設される。これら複数のホトダイオー
ド9は、相互に同一極性であるように直列に方向性接合
されて複数のホトダイオード列11を構成し、各ホトダイ
オード列11は、前記N+型ドレイン領域16に平行に配列さ
れる。これら複数のホトダイオード列11の一端は、ゲー
ト接続用金属配線55を介して前記ゲート配線49の基幹部
48に接続され、他端は、前記ソース領域共通電極42のゲ
ート接続部46に接続される。
Between the channel region 18 and the N + type drain region 60
On the N type well layer 17, a plurality of photodiodes 9 are arranged in a matrix form in parallel to the strip-shaped N + type drain regions 16 via an insulating layer 19. The plurality of photodiodes 9 are directionally connected in series so as to have the same polarity as each other to form a plurality of photodiode rows 11, and each photodiode row 11 is arranged in parallel to the N + type drain region 16. . One end of each of the plurality of photodiode rows 11 has a main portion of the gate wiring 49 via a metal wiring 55 for gate connection.
The other end is connected to the gate connecting portion 46 of the source region common electrode 42.

このような構成を有する受光部40においては、ソース領
域共通電極42が入力端子として用いられ、ドレイン電極
51,52が2つの出力端子として用いられる。なお本実施
例に従う受光部40の等価回路は、第10図に示される第1
実施例の受光部5の等価回路図と同一の構成を有する。
In the light receiving section 40 having such a configuration, the source region common electrode 42 is used as an input terminal and the drain electrode
51 and 52 are used as two output terminals. The equivalent circuit of the light receiving unit 40 according to the present embodiment is the same as the first embodiment shown in FIG.
It has the same configuration as the equivalent circuit diagram of the light receiving unit 5 of the embodiment.

第17図は本発明の第3実施例である受光部70の金属配線
パターンが形成された段階の一部の構成を示す平面図で
あり、第18図は第17図切断面線XVIII-XVIIIから見た受
光部70の断面図であり、第19図は第17図切断面線XIX-XI
Xから見た受光部70の断面図であり、第20図は第17図切
断面線XX-XXから見た受光部70の断面図であり、第21図
は受光部70の金属配線パターンを示す図であり、第22図
は後述されるゲート電極71の構成を示す図であり、第23
図はホトダイオード9の配設状態を示す図である。以
下、第17図〜第23図を参照して、本実施例の受光部70の
構成について説明する。なお、本実施例の受光部70は、
第1および第2実施例の受光部5,40と類似しており、対
応する構成には同一の参照符を付す。
FIG. 17 is a plan view showing a part of the structure of the third embodiment of the present invention at the stage where the metal wiring pattern of the light receiving section 70 is formed, and FIG. 18 is a section line XVIII-XVIII in FIG. FIG. 19 is a cross-sectional view of the light receiving section 70 seen from above, and FIG.
FIG. 20 is a cross-sectional view of the light-receiving section 70 viewed from X, FIG. 20 is a cross-sectional view of the light-receiving section 70 viewed from section line XX-XX in FIG. 17, and FIG. 21 is a metal wiring pattern of the light-receiving section 70. FIG. 22 is a diagram showing a structure of a gate electrode 71 described later, and FIG.
The figure shows the arrangement of the photodiodes 9. The configuration of the light receiving unit 70 of this embodiment will be described below with reference to FIGS. 17 to 23. In addition, the light receiving unit 70 of the present embodiment,
It is similar to the light receiving portions 5 and 40 of the first and second embodiments, and corresponding components are designated by the same reference numerals.

本実施例においては、受光部70に用いられるトランジス
タ10cは縦型の構成を有し、ゲート電極71は、方形の開
口部73がマトリックス状に形成された平板状の形状を有
し、溶融再結晶化シリコン膜を用いたダイオード9は、
前記ゲート電極71の開口部73が形成される以外の領域上
に配設される。また、ソース領域74は、前記各開口部73
の周縁部下方側にドーナツ状に形成され、各ソース領域
74はそれぞれソース配線金属81を介して相互に接続され
る。
In the present embodiment, the transistor 10c used in the light receiving section 70 has a vertical structure, and the gate electrode 71 has a flat plate shape in which square openings 73 are formed in a matrix, and melted The diode 9 using the crystallized silicon film is
The gate electrode 71 is provided on a region other than the region where the opening 73 is formed. In addition, the source region 74 has the openings 73.
The donut shape is formed on the lower side of the periphery of each of the source regions.
74 are connected to each other via the source wiring metal 81.

なお、前記複数のホトダイオード9が直列に接続されて
構成される各ホトダイオード列11の一端は、前記ソース
配線金属81に接続され、他端はゲート電極71に接続され
る。したがって、本実施例の受光部70においては、トラ
ンジスタ10cが直流専用として用いられる。そこで2つ
のトランジスタ10cの一方の電極を相互に接続し、各ホ
トダイオード列11を逆直列に接続することによって、直
流/交流共用の固体リレー素子91が構成される。以下、
受光部70について詳細に説明する。
In addition, one end of each photodiode row 11 configured by connecting the plurality of photodiodes 9 in series is connected to the source wiring metal 81, and the other end is connected to the gate electrode 71. Therefore, in the light receiving unit 70 of this embodiment, the transistor 10c is used only for direct current. Therefore, by connecting one electrodes of the two transistors 10c to each other and connecting the photodiode rows 11 in anti-series, the solid-state relay element 91 for both DC / AC is formed. Less than,
The light receiving unit 70 will be described in detail.

本実施例の受光部70に用いられるゲート電極71は、平板
状であって、第22図に示されるように方形にエッチング
除去されて形成される複数の開口部73が、マトリクス状
に配設される。各開口部73の周縁部の第18図下方側に
は、N+型ソース領域74がドーナツ状に形成される。この
ソース領域74を囲んで、P-型ウエル層75がN-型成長層76
上に形成される。なおN-型成長層76はN+型ドレイン領域
77上に設けられる。
The gate electrode 71 used in the light receiving section 70 of the present embodiment has a flat plate shape, and a plurality of openings 73 formed by etching away in a rectangular shape as shown in FIG. 22 are arranged in a matrix. To be done. An N + type source region 74 is formed in a donut shape on the lower side in FIG. 18 of the peripheral edge of each opening 73. A P type well layer 75 surrounds the source region 74 and an N type growth layer 76 is formed.
Formed on. The N type growth layer 76 is an N + type drain region.
It is provided on 77.

ソース配線金属81は、第21図に示されるように略櫛形の
形状を有し、前記ゲート電極71の各開口部73を貫通して
絶縁膜19に設けられるコンタクトホール82を介して前記
各N+型ソース領域74と接続される。前記ゲート電極71の
各開口部73を除く領域上には、複数のホトダイオード9
が絶縁膜19を介して前記ソース配線金属81と平行にマト
リクス状に配列される(第23図参照)。これら複数のホ
トダイオード9は、金属配線34を介して一方向に直列に
接続された複数のホトダイオード列11を構成し、各ホト
ダイオード列11の一端は、前記ソース配線金属81に接続
され、他端は、ゲート電極71に接続される。
The source wiring metal 81 has a substantially comb shape as shown in FIG. 21, and penetrates each opening 73 of the gate electrode 71 through each contact hole 82 provided in the insulating film 19 to form each N It is connected to the + type source region 74. A plurality of photodiodes 9 are formed on a region of the gate electrode 71 excluding the openings 73.
Are arranged in a matrix in parallel with the source wiring metal 81 through the insulating film 19 (see FIG. 23). The plurality of photodiodes 9 form a plurality of photodiode rows 11 connected in series in one direction via metal wirings 34. One end of each photodiode row 11 is connected to the source wiring metal 81 and the other end is , Connected to the gate electrode 71.

本実施例の受光部70において注目すべきは、P-型ウエル
層75に囲まれたN+型ソース領域74を、前記ゲート電極71
の各開口部73の周縁部内方側の下方にドーナツ状に形成
し、前記P-型ウエル層75の前記開口部73の周縁部外方側
の下方に位置する領域にチャネル領域84を設け、N-型成
長層76の第18図下方側にN+型ドレイン領域77を設けたこ
とである。
In the light receiving section 70 of the present embodiment, it should be noted that the N + type source region 74 surrounded by the P type well layer 75 is connected to the gate electrode 71.
Is formed in a donut shape below the inside of the peripheral edge of each opening 73, and a channel region 84 is provided in a region located below the outside of the peripheral edge of the opening 73 of the P type well layer 75, The N + type drain region 77 is provided below the N type growth layer 76 in FIG.

N+型ソース領域74、N+型ドレイン領域77およびチャネル
領域84を第18図に示されるように設けることによって、
受光部70は縦型のトランジスタを構成する。すなわち、
前記ソース領域74から出たキャリアは、その周縁部に設
けられるチャネル領域84を介して第18図矢符Aで示され
る方向に向けて、すなわちN-型成長層76の厚み方向に移
動し、前記ドレイン領域77に至る。
By providing the N + type source region 74, the N + type drain region 77 and the channel region 84 as shown in FIG.
The light receiving section 70 constitutes a vertical transistor. That is,
The carriers emitted from the source region 74 move in the direction indicated by the arrow A in FIG. 18, that is, in the thickness direction of the N type growth layer 76, through the channel region 84 provided in the peripheral portion thereof, It reaches the drain region 77.

第24図は本実施例の受光部70を含む固体リレー素子90の
等価回路図である。同図に示されるように本実施例の固
体リレー素子90は、ホトダイオード列11のカソード側が
トランジスタ10cのソース金属配線81に接続される直流
専用の構成を有する。したがって第25図に示されるよう
に、本実施例に従う2つの受光部70を逆直列に接続して
用いることによって直流/交流共用リレー素子91を構成
することができる。
FIG. 24 is an equivalent circuit diagram of a solid-state relay element 90 including the light receiving section 70 of this embodiment. As shown in the figure, the solid-state relay element 90 of this embodiment has a dedicated DC configuration in which the cathode side of the photodiode array 11 is connected to the source metal wiring 81 of the transistor 10c. Therefore, as shown in FIG. 25, the DC / AC shared relay element 91 can be constructed by connecting and using two light receiving portions 70 according to this embodiment in anti-series.

なお、第2および第3実施例の受光部40,70は、第1実
施例の受光部5とほぼ同様な製造工程によって製造され
る。
The light receiving parts 40 and 70 of the second and third embodiments are manufactured by substantially the same manufacturing process as the light receiving part 5 of the first embodiment.

以上のように第1〜第3実施例に従う受光部5,40,70に
おいては、各ホトダイオード9とトランジスタ10a,10b,
10cとを積層し、全体として1チップ構成に形成してい
るので、受光部5,40,70を小形化することができる。ま
た、各ホトダイオード9はマトリクス状に配列されるの
で、受光部5,40,70を大形化することなく、各ホトダイ
オード9をきわめて効率良く配設することができる。す
なわち、各ホトダイオード列11において、所望の数のホ
トダイオード9を直列に接続することによって、ホトダ
イオード9の全出力電圧を大きく設定することが可能と
なる。さらに、前記ホトダイオード列11を所望の本数並
列に配設することによって、全ホトダイオード9の電流
容量を大きく設定することができる。
As described above, in the light receiving portions 5, 40, 70 according to the first to third embodiments, each photodiode 9 and the transistors 10a, 10b,
Since 10c and 10c are laminated to form a one-chip structure as a whole, the light receiving parts 5, 40, 70 can be made compact. Further, since the photodiodes 9 are arranged in a matrix, the photodiodes 9 can be arranged extremely efficiently without enlarging the light receiving portions 5, 40, 70. That is, by connecting a desired number of photodiodes 9 in series in each photodiode array 11, the total output voltage of the photodiodes 9 can be set to a large value. Furthermore, by arranging the desired number of the photodiode rows 11 in parallel, the current capacity of all the photodiodes 9 can be set to be large.

このように第1〜第3実施例の受光部5,40,70において
は、全体の構成を大形化することなく、所望の電圧およ
び電流容量を得ることができる。
As described above, in the light receiving portions 5, 40, 70 of the first to third embodiments, desired voltage and current capacity can be obtained without enlarging the overall configuration.

効果 以上のように本発明によれば、受光部において、半導体
基板上に半導体スイッチング手段とホトダイオードとを
この順序で積層して構成するようにしたので、受光部に
おける半導体スイッチング手段とホトダイオードとが占
める面積を格段に小さくすることができ、光結合型半導
体リレー装置を小型化することができる。また、溶融再
結晶化されたホトダイオードを用いたので、充分な光起
電力が得られ、半導体スイッチング手段への入力容量を
大きくとることができる。これによって、光結合型半導
体リレー装置を小型化しても、入力容量を大きくとれる
ので、性能が劣化しない。さらにホトダイオード列を構
成するホトダイオードの数を希望する数に設定すること
によって、ホトダイオード全体から得られる出力電圧を
所望の大きさに選択することができ、またホトダイオー
ド列の本数を希望する数に設定することによってホトダ
イオード全体から得られる出力電流を所望の大きさに選
択することができる。このように比較的小型の光結合型
半導体リレー装置であっても、比較的大きな電流のスイ
ッチング動作を行うことができる。
As described above, according to the present invention, in the light receiving portion, the semiconductor switching means and the photodiode are laminated in this order on the semiconductor substrate, so that the semiconductor switching means and the photodiode in the light receiving portion occupy. The area can be remarkably reduced, and the optical coupling type semiconductor relay device can be downsized. Further, since the melt-recrystallized photodiode is used, a sufficient photovoltaic force can be obtained and a large input capacitance to the semiconductor switching means can be secured. As a result, even if the size of the optically coupled semiconductor relay device is reduced, the input capacitance can be increased, and the performance does not deteriorate. Further, by setting the number of photodiodes forming the photodiode array to a desired number, the output voltage obtained from the entire photodiode can be selected to a desired value, and the number of photodiode arrays can be set to a desired number. Thus, the output current obtained from the entire photodiode can be selected to a desired magnitude. Thus, even a relatively small-sized optical coupling type semiconductor relay device can perform a switching operation of a relatively large current.

特に本発明によれば、半導体スイッチング手段は、横型
金属−酸化膜−半導体型電界効果トランジスタであると
きにはトランジスタのチャネルとドレイン間の領域上に
ホトダイオードを配置し、またその半導体スイッチング
手段は、縦型金属−酸化膜−半導体型電界効果トランジ
スタであるときには、トランジスタのゲート電極開口部
が形成される以外の領域上にホトダイオードを配置し、
これによってホトダイオードを溶融再結晶化シリコンを
用いて形成し、その後に、一括配線を行うことができる
という優れた効果が達成される。
Particularly according to the invention, when the semiconductor switching means is a lateral metal-oxide-semiconductor field effect transistor, a photodiode is arranged on the region between the channel and the drain of the transistor, and the semiconductor switching means is a vertical type. In the case of a metal-oxide-semiconductor field effect transistor, the photodiode is arranged on a region other than the gate electrode opening of the transistor,
As a result, the excellent effect that the photodiode can be formed by using the molten recrystallized silicon and then the collective wiring can be performed is achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例である固体リレー素子1に用
いられる受光部5の一部の構成を示す平面図、第2図は
第1図切断面線II−IIから見た断面図、第3図は第1図
III−IIIから見た断面図、第4図は第1図の切断面線IV
−IVから見た断面図、第5図は第1図切断面線V−Vか
ら見た断面図、第6図は第2図切断面線VI−VIから見た
断面図、第7図はゲート電極20の構成を示す図、第8図
は固体リレー素子1の全体の構成を示す斜視図、第9図
は固体リレー素子1の構成を示す断面図、第10図は固体
リレー素子1の等価回路図、第11図は受光部5の製造工
程を説明するための断面図、第12図は本発明の第2実施
例である受光部40の構成を示す平面図、第13図は第12図
切断面線XIII−XIIIから見た断面図、第14図は第12図切
断面線XIV−XIVから見た断面図、第15図は第12図切断面
線XV−XVから見た断面図、第16図は受光部40の金属配線
パターンの構成を示す図、第17図は本発明の第3実施例
である受光部70の金属配線パターンが形成された段階の
一部の構成を示す平面図、第18図第17図切断面線XVIII
−XVIIIから見た断面図、第19図は第17図切断面線XIX−
XIXから見た断面図、第20図は第17図切断面線XX−XXか
ら見た断面図、第21図は受光部70の金属配線パターンを
示す図、第22図はゲート電極71の構成を示す図、第23図
はホトダイオード9の配設状態を示す図、第24図は本実
施例の受光部70を含む固体リレー素子90の等価回路図、
第25図は2つのリレー素子90を逆直列に接続して構成さ
れる直流/交流両用の固体リレー素子91の等価回路図、
第26図は典型的な先行技術である光結合型固体リレー素
子の受光部101の構成を示す断面図である。 1,90……固体リレー素子、4……発光部、5,40,70……
受光部、7……発光ダイオード、9……ホトダイオー
ド、10……トランジスタ、11……ホトダイオード列、45
……ゲート配線、20,49,71……ゲート電極、12,13,21,2
2,51,52……ドレイン電極、14……P+型半導体基板、15
……P型成長層、16……N+型ドレイン領域、17……N-
ウエル層、18,84……チャネル領域、27……基板電極、3
5,64……金属配線、60,74……N+ソース領域、75……P-
型ウエル層、76……N-型成長層、77……N+型ドレイン領
域、91……直流/交流共用リレー素子
FIG. 1 is a plan view showing a part of the configuration of a light receiving portion 5 used in a solid state relay element 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along section line II-II in FIG. , Fig. 3 is Fig. 1
Sectional view seen from III-III, and FIG. 4 is a section line IV of FIG.
FIG. 5 is a sectional view taken along the line IV--IV of FIG. 1, FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI--VI of FIG. 2, and FIG. The figure which shows the structure of the gate electrode 20, FIG. 8 is a perspective view which shows the whole structure of the solid-state relay element 1, FIG. 9 is sectional drawing which shows the structure of the solid-state relay element 1, FIG. FIG. 11 is an equivalent circuit diagram, FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the light receiving section 5, FIG. 12 is a plan view showing the configuration of the light receiving section 40 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 12 is a sectional view taken along section line XIII-XIII, FIG. 14 is a sectional view taken along section line XIV-XIV of FIG. 12, and FIG. 15 is a section taken along section line XV-XV of FIG. FIG. 16 and FIG. 16 are views showing the configuration of the metal wiring pattern of the light receiving portion 40, and FIG. 17 is a partial configuration of the light receiving portion 70 which is the third embodiment of the present invention at the stage where the metal wiring pattern is formed. The plan view shown in FIG. 18 and FIG. Section line XVIII
-Cross-sectional view seen from XVIII, Fig. 19 is Fig. 17 Sectional line XIX-
Sectional view seen from XIX, FIG. 20 is a sectional view taken along the section line XX-XX in FIG. 17, FIG. 21 is a view showing a metal wiring pattern of the light receiving section 70, and FIG. 22 is a configuration of the gate electrode 71. 23, FIG. 23 is a diagram showing an arrangement state of the photodiode 9, FIG. 24 is an equivalent circuit diagram of a solid state relay element 90 including the light receiving section 70 of the present embodiment,
FIG. 25 is an equivalent circuit diagram of a solid-state relay element 91 for both DC and AC, which is constructed by connecting two relay elements 90 in anti-series,
FIG. 26 is a cross-sectional view showing the configuration of the light receiving unit 101 of a typical prior art optical coupling type solid state relay element. 1,90 …… Solid state relay element, 4 …… Light emitting part, 5,40,70 ……
Light receiving part, 7 ... Light emitting diode, 9 ... Photodiode, 10 ... Transistor, 11 ... Photodiode array, 45
...... Gate wiring, 20,49,71 …… Gate electrode, 12,13,21,2
2,51,52 …… Drain electrode, 14 …… P + type semiconductor substrate, 15
...... P-type growth layer, 16 …… N + type drain region, 17 …… N type well layer, 18,84 …… channel region, 27 …… substrate electrode, 3
5,64 ...... metal wiring, 60,74 ...... N + source region, 75 ...... P -
Type well layer, 76 …… N type growth layer, 77 …… N + type drain region, 91 …… DC / AC common relay element

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】発光部と、複数の入力/出力用電極を有
し、前記発光部に光学的に結合された受光部とを含み、
発光部の点滅動作に応答して、受光部において前記複数
の入力/出力用電極間を導通/遮断するスイッチング動
作を行う光結合型半導体リレー装置であって、 前記受光部は、半導体基板上に半導体スイッチング手段
とホトダイオードとがこの順序に下から上に積層して構
成され、 半導体スイッチング素子は、キャリアが半導体基板の厚
みと垂直方向に移動する横型の金属−酸化膜−半導体型
電界効果トランジスタであり、 前記ホトダイオードは、半導体基板上に絶縁膜19を介し
て形成され、かつ電界効果トランジスタのチャネル18と
ドレインとの間の領域上に配置される溶融再結晶化され
たシリコン膜から成り、 複数のホトダイオードが同一方向に直列に接続されたホ
トダイオード列が1つまたは複数列形成され、 最上層として、各ホトダイオード列の共通する一方向側
の各電極と他方側の各電極とをそれぞれ別々に接続する
各共通配線の少なくともいずれか一方の共通配線と、チ
ャネル18上のゲート電極20と、これらの前記一方の共通
配線とゲート電極とを接続する導体と、電界効果トラン
ジスタのソースおよびドレインの電極とを形成し、前記
いずれか一方の共通配線からの電圧に基づいて、前記電
界効果トランジスタのドレイン電極を形成し、スイッチ
ング動作させるようにしたことを特徴とする光結合型半
導体リレー装置。
1. A light emitting unit, and a light receiving unit having a plurality of input / output electrodes and optically coupled to the light emitting unit,
An optical coupling type semiconductor relay device which performs a switching operation for conducting / interrupting between the plurality of input / output electrodes in the light receiving section in response to the blinking operation of the light emitting section, wherein the light receiving section is provided on a semiconductor substrate. The semiconductor switching means and the photodiode are laminated in this order from bottom to top, and the semiconductor switching element is a lateral metal-oxide film-semiconductor field effect transistor in which carriers move in a direction perpendicular to the thickness of the semiconductor substrate. The photodiode is formed of a melt-recrystallized silicon film formed on a semiconductor substrate via an insulating film 19 and arranged on a region between a channel 18 and a drain of a field effect transistor. One or more photodiode rows in which the photodiodes of are connected in series in the same direction are formed, and each photodiode is used as the uppermost layer. At least one of the common wirings for separately connecting the respective electrodes on the one direction side and the electrodes on the other side, which are common to each other, and the gate electrode 20 on the channel 18, and the one of these And a source electrode and a drain electrode of the field-effect transistor are formed, and a drain electrode of the field-effect transistor is formed based on a voltage from one of the common lines. The optical coupling type semiconductor relay device is characterized in that the switching operation is performed.
【請求項2】発光部と、複数の入力/出力用電極を有
し、前記発光部に光学的に結合された受光部とを含み、
発光部の点滅動作に応答して、受光部において前記複数
の入力/出力用電極間を導通/遮断するスイッチング動
作を行う光結合型半導体リレー装置であって、 前記受光部は、半導体基板上に半導体スイッチング手段
とホトダイオードとがこの順序に下から上に積層して構
成され、 半導体スイッチング素子は、キャリアが半導体基板の厚
み方向に移動する縦型の金属−酸化膜−半導体型電界効
果トランジスタであり、 前記ホトダイオードは、半導体基板上に絶縁膜19を介し
て形成され、かつ電界効果トランジスタのゲート電極に
形成された開口部73以外の領域上に配置される溶融再結
晶化されたシリコン膜から成り、 複数のホトダイオードが同一方向に直列に接続されたホ
トダイオード列が1つまたは複数列形成され、 最上層として、各ホトダイオード列の共通する一方向側
の各電極と他方側の各電極とをそれぞれ別々に接続する
各共通配線の少なくともいずれか一方の共通配線と、チ
ャネル18上のゲート電極20と、これらの前記一方の共通
配線とゲート電極とを接続する導体と、電界効果トラン
ジスタのソースおよびドレインの電極とを形成し、前記
いずれか一方の共通配線と、ゲート電極と、これらの前
記一方の共通配線とゲート電極とを接続する導体と、電
界効果トランジスタのソースおよびドレン電極とを形成
し、前記一方の共通配線からの電圧に基づいて、前記電
界効果トランジスタのドレイン電極を形成し、スイッチ
ング動作させるようにしたことを特徴とする光結合型半
導体リレー装置。
2. A light emitting part, and a light receiving part having a plurality of input / output electrodes and optically coupled to the light emitting part,
An optical coupling type semiconductor relay device which performs a switching operation for conducting / interrupting between the plurality of input / output electrodes in the light receiving section in response to the blinking operation of the light emitting section, wherein the light receiving section is provided on a semiconductor substrate. The semiconductor switching means and the photodiode are laminated in this order from bottom to top, and the semiconductor switching element is a vertical metal-oxide film-semiconductor field effect transistor in which carriers move in the thickness direction of the semiconductor substrate. The photodiode is formed of a melt-recrystallized silicon film which is formed on a semiconductor substrate via an insulating film 19 and arranged on a region other than the opening 73 formed in the gate electrode of the field effect transistor. , One or more photodiode rows in which a plurality of photodiodes are connected in series in the same direction are formed, and each photodiode is used as the uppermost layer. At least one of the common wirings that separately connects the electrodes on the one direction side and the electrodes on the other side that are common to the ion row, the gate electrode 20 on the channel 18, and the one of these Forming a conductor for connecting the common wiring and the gate electrode of the field effect transistor and the source and drain electrodes of the field effect transistor, and the one of the common wiring and the gate electrode, and the one of the common wiring and the gate electrode. A conductor for connecting to and a source and drain electrode of the field effect transistor are formed, and a drain electrode of the field effect transistor is formed on the basis of a voltage from the one common wiring to perform a switching operation. Optically coupled semiconductor relay device characterized by:
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US5223446A (en) * 1988-11-30 1993-06-29 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device with a photodetector switching device grown on a recrystallized monocrystal silicon film
JPH0748559B2 (en) * 1988-11-30 1995-05-24 シャープ株式会社 Semiconductor device
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JP2809709B2 (en) * 1989-06-14 1998-10-15 松下電子工業株式会社 Semiconductor device
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